Ivalt.ru

И-Вольт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Замена дугогасительных камер вакуумных выключателей

Масляные выключатели с дугогасительными камерами

Рис.1

выключатель высокое напряжение

По способу установки различают выключатели для внутренней, наружной установки и для комплектных распределительных устройств (КРУ).

Масляные выключатели с открытой дугой

Конструктивные особенности выключателей и их эксплуатационные свойства и характеристики в основном определяются способами гашения дуги, а также средой, в которой дуга горит в процессе отключения. Обычно выключатели переменного тока делят на две большие группы: жидкостные и газовые. Вакуумные выключатели составляют отдельную, третью, группу. Жидкостные выключатели, в свою очередь, делятся на масляные и водяные.

Масляные выключатели в течение многих десятилетий являлись основным типом выключателей, обеспечивавшим надежную работу электрических станций и сетей. И в настоящее время благодаря значительным усовершенствованиям их конструкции они успешно соревнуются во многих областях применения (вплоть до самых высоких напряжений) с другими типами выключателей. В некоторых случаях они даже предпочитаются в эксплуатации из-за простоты конструкции и относительно низкой стоимости.

Главный недостаток масляных выключателей заключается в опасности пожаров и даже взрывов. Этот недостаток ограничивает их применение для внутренних установок.

Рис.2. Заполнение камеры маслом после погасания дуги

Процесс отключения в масле протекает следующим образом. При расхождении контактов выключателя между ними возникает дуга, которая испаряет и разлагает масло, образуя вокруг себя газовый пузырь (рис. 1(а, б)). Отдавая теплоту на испарение и разложение масла, ствол дуги интенсивно охлаждается. Охлаждение способствует ее деионизации и увеличивает восстанавливающуюся прочность остаточного ствола дуги.

Давление, возникающее в выключателе в процессе отключения, играет и отрицательную роль, вызывая чрезмерные механические напряжения в стенках бака и приводя при отключении очень тяжелых КЗ к выбросу масла через выхлопную трубу, расположенную на крышке выключателя. Значение этого давления зависит, прежде всего, от количества энергии, выделяющейся на единицу длины дуги, и от количества возникающих при этом газов. Важную роль играет также циркуляция масла, электромагнитные и другие количественно и качественно трудно оцениваемые процессы.

Давления, возникающие в масляных выключателях при отключении мощностей КЗ, находящихся в пределах их отключающей способности, обычно не превосходят 0,5—0,7 МПа. При несоответствии отключающей способности выключателя отключаемой мощности эти давления значительно выше и иногда приводят к взрывам бака, пожарам и разрушениям в помещениях распределительных устройств.

Подобные взрывы, называемые иногда первичными, могут возникать также из-за отказов механизма, отключающего шунтирующие сопротивления. Не отключенные сопротивления, находящиеся в масле, остаются в этом случае под током, перегреваются н в конце концов сгорают. Образующаяся при этом дуга испаряет огромные количества масла, что и приводит к разрушительным последствиям.

Отключающая способность масляного выключателя с открытой дугой не зависит от длины межконтактного раствора. Эта длина определяется главным образом значением восстанавливающегося напряжения (рис. 3). Зато отмечается сильная зависимость отключающей способности таких выключателей от отключаемого тока, так как эта величина непосредственно влияет на электромагнитные воздействия тока и на интенсивность ионизации ствола дуги (рис.4).

Рис. 3 Рис.4

Рис.5. Конструктивные схемы масляных выключателей:

а — однобаковый с открытой дугой;

б — один полюс трехбакового выключателя с двумя дугогасительными камерами на полюс;

в — полюс трехбакового выключателяс чечевицеобразнымибаками

Достоинства и недостатки выключателей с открытой дугой, относящиеся частично и к другим типам масляных выключателей, заключаются в следующем: конструкция выключателей относительно проста, их стоимость сравнительно невелика, их можно устанавливать на открытых подстанциях, эксплуатация выключателей несложна. Этим достоинствам противостоят серьезные недостатки, главным из которых является воспламеняемость и горючесть масла и продуктов его разложения (водорода и ацетилена) в присутствии кислорода воздуха. При выхлопе горячих масляных паров и продуктов разложения масла из выхлопной трубы может произойти вспышка выхлопных газов при простом соприкосновении их с кислородом воздуха.

Применение не воспламеняющихся негорючих изолирующих жидкостей, например хлорированных дифенилов, давно уже с успехом используемых в трансформаторах и сильноточных конденсаторах, в выключателях недопустимо, так как продукты их разложения очень ядовиты. Кроме того, эти жидкости разрушают органическую изоляцию и образуют на поверхности фарфоровой изоляции при ее увлажнении проводящий слой.

Другим крупным недостатком масла является его обуглероживание при горении в нем дуги. Присутствие углерода в масле не ухудшает его дугогасящих свойств, но уменьшает его электрическую прочность. К этому добавляется еще зашламование бака выключателя частицами углерода, выпадающими в осадок, в связи, счем возникает необходимость частых регулярных ревизий выключателя и замены в нем масла.

Масляные выключатели с дугогасительными камерами

Рис. 6. Дугогасительная камера масляного выключателя с продольным дутьем

1 — неподвижный контакт; 2 — дуга; 3 — подвижный контакт

Значительного увеличения отключающей способности баковых выключателей и повышения их надежности удалось достигнуть, размещая контакты выключателя в небольшой дугогасительной камере, располагаемой в общем объеме масла, находящегося в баке выключателя. На рис. 6 показана схема работы дугогасительной камеры с продольным дутьем. Такие камеры из изолирующего материала укрепляются в нижней части проходного изолятора. В верхней части камеры жестко укреплен неподвижный контакт, в который при включении входит подвижный контактный стержень. В процессе отключения при выходе стержневого контакта из неподвижного, в камере возникает дуга которая испаряя и разлагая масло создает в ней высокое давление. Это давление (6—7 МПа) на порядок больше, чем в выключателях с открытой дугой, благодаря малому объему дугогасительной камеры. Это давление уменьшает сечение дуги и повышает электрическую прочность дугового промежутка после перехода тока через нуль, что ускоряет гашение дуги. После того как стержень покинет камеру, происходит выхлоп газов через освободившееся отверстие, при этом захватывается масло из камеры. Это приводит к интенсивному охлаждению ствола дуги и усиленной его деионизации.

Действие дугогасительной камеры тем эффективней, чем больше отключаемый ток. При отключении малых токов выключатель с дугогасительной камерой действует, как обычный выключатель с открытой дугой.

Рис. 7 Выключатель масляный баковый С-35-630-10:

а) разрез полюса:

1 – ввод; 2 – трансформатор тока ; 3 – корпус приводного механизма; 4 – штанга; 5 – неподвижный контакт; 6 – дугогасительная камера; 7 – внутрибаковая изоляция ;8 – нагревательное устройство; 9 – маслоспускное устройство

б) дугогасительная камера в процессе отключения:

1 – штанга: 2 – металлическая камера с воздушной подушкой; 3,5 – выхлопные отверстия; 4 – дугогасительная камера; 6 – подвижный контакт; 7 – контактные пружины; 8 – неподвижный контакт

Другим преимуществом выключателя с дугогасительной камерой является отсутствие воздействия давления, развивающегося в нем при горении дуги, на стенки бака. Это давление воспринимается только стенками дугогасительной камеры, высокая прочность которой может быть легко обеспечена ввиду ее малых размеров.

Читать еще:  Высоковольтный выключатель с ручным приводом

Баковые выключатели с дугогасительными камерами удовлетворяют всем современным требованиям по напряжениям, номинальному току, мощностям отключения и быстродействию. Они изготавливаются в широком диапазоне номинальных мощностей отключения (до 25 ГВА) на напряжения до 330 кВ включительно.

В баковых выключателях на 35 кВ типа С-35-630-10 (рис. 7) на каждый полюс имеется двухразрывная подвижная камера. Каждый полюс собран на массивной чугунной крышке, к которой подвешивается бак с маслом и под крышкой приводной механизм с системой рычагов, обеспечивающий прямолинейное движение штанги. Механизмы всех трех полюсов соединены между собой и приводом выключателя. Через отверстие в крышках пропущены вводы, на каждом из них под крышкой установлен встроенный трансформатор тока.

Основные преимущества баковых выключателей: простота конструкции, высокая отключающая способность, пригодность для наружной установки, возможность установки встроенных трансформаторов тока.

Недостатки баковых выключателей: взрыво- и пожароопасность; необходимость периодического контроля за состоянием и уровнем масла в басе и вводах; большой объем масла, что обусловливает большую затрату времени на его замену, необходимость больших запасов масла; непригодность для установки внутри помещений; непригодность для выполнения быстродействующего АПВ; большая затрата металла, большая масса, неудобство перевозки, монтажа и наладки.

Конструкции вакуумных выключателей

Основным элементом вакуумных выключателей является вакуумная дугогасительная камера. На напряжения 6,10 и 35 кВ выключатель компонуется с одним разрывом на полюс, на напряжение свыше 110 кВ используется большее количество дугогасительных камер.
Некоторые фирмы разработали вакуумные камеры с одним разрывом на 84 кВ. Принципиально это возможно, поскольку электрическая прочность вакуумного промежутка весьма высока. Однако конструкции таких вакуумных дугогасительных камер весьма громоздки, технология их изготовления сложна и требует больших затрат. Механический ресурс таких выключателей резко снижается, поэтому они не получили широкого применения.
В существующих конструкциях вакуумных выключателей дугогасительные камеры могут быть произвольно ориентированы в пространстве. Дугогасительная камера может быть закреплена либо за конец токоведущего стержня ее неподвижного контакта, либо посредством шпилек или иных крепежных элементов на фланце подвижного контакта. Если камера закреплена за конец стержня неподвижного контакта, то при включении ударные нагрузки через неподвижный контакт передаются непосредственно несущим опорным конструкциям аппарата. Механические нагрузки на изоляционный корпус в этом случае будут относительно небольшими, главным образом вибрационного характера. В виде упругих колебаний они распространяются от зафиксированного контактного стержня по сопряженному с ним фланцу камеры и передаются от последнего на корпус. Если же камера закреплена посредством монтажных элементов, связанных с фланцем подвижного контакта, то ударные воздействия при включении аппарата передаются его несущим опорным конструкциям через изоляционный корпус, который, равно как и места его спая с армирующими фланцами, должен быть рассчитан на многократные ударные нагрузки.
Не допускается жесткое крепление камеры с обоих концов, так как при этом из-за любой неточности монтажа либо вследствие изгиба опорной конструкции выключателя в корпусе могут возникать чрезмерно высокие механические напряжения, опасные для данного изоляционного материала. Если камера крепится за стержень неподвижного контакта и вместе с тем на ней предусмотрены монтажные шпильки или иные элементы у противоположного фланца, они могут быть использованы для установки боковых распорок, помогающих выдерживать резкие боковые нагрузки механического или электродинамического происхождения на неподвижный контакт.

Для вакуумных выключателей на напряжения 6, 10 и 35 кВ, на которых достаточно применить одну дугогасительную камеру на полюс, может быть предусмотрена простая связь приводного механизма с контактным устройством посредством изоляционной тяги, на конце которой монтируются специальные развязывающие устройства, обеспечивающие необходимый провал контактов.
В вакуумных выключателях с двумя разрывами на полюс камеры зачастую устанавливают горизонтально, располагая симметрично по разные стороны центральной колонки с механизмом управления. Внешне полюс такого выключателя принимает Т-образную форму, причем камеры в этом случае устанавливаются подвижными контактами навстречу один другому, а оперирование ими осуществляется посредством проходящей внутри колонки изоляционной тяги, сочлененной наверху с контактами промежуточной рычажной передачей.
В тех случаях, когда необходимо иметь на выключателе три и более камер на полюс, их, как правило, располагают в ряд, одну за другой. Оперирование подвижными контактами здесь производится обычно с помощью специальной пространственной конструкции, посредством которой эта система сочленяется с подвижными контактами отдельных камер. В качестве приводного механизма для вакуумного выключателя иногда применяется гидравлическая система управления, особая привлекательность которой заключается в малом ходе подвижных контактов в таком аппарате.
Конструкция камер и способ их подключения в цепь должны быть таковы, чтобы при сборке выключателя в заводских условиях, монтаже либо замене отдельных камер в процессе эксплуатации подвижные контакты не оказались подверженными воздействию чрезмерных скручивающих или изгибающих усилий, которые могут привести к повреждению сильфона.
Контактное нажатие в вакуумной дугогасительной камере должно быть достаточным для того, чтобы создать низкое переходное сопротивление, обеспечить надежное включение на ток КЗ и удерживать контакты замкнутыми при токах КЗ.
Вследствие исключительно высокой электрической прочности вакуумных промежутков ход подвижных контактов камеры обычно очень мал. Так, у вакуумных камер на 10 кВ он составляет 8—12 мм, а у камер вакуумных контакторов на 3,3 кВ — около 2 мм.
Скорость включения контактов должна удовлетворять одновременно двум противоположным требованиям.
С одной стороны, скорость в момент соприкосновения контактов должна быть достаточно мала, чтобы не вызывать чрезмерных механических напряжений в момент соударения. Это обусловлено тем, что отдельные детали камер в процессе производства подвергаются пайке и дегазации при довольно высоких температурах и имеют невысокую механическую прочность. Кроме того, низкая скорость включения также позволяет снизить упругие колебания сильфона и тем самым повысить его механический ресурс. Наконец, низкая скорость движения контактов в момент их соударения способствует более мягкому включению выключателя и исключает вибрацию его контактов.
С другой стороны, повышение скорости включения контактов уменьшает длительность дугового разряда в камере, вызванного предварительным пробоем межконтактного промежутка. Это уменьшает эрозию контактов, их сваривание и вероятность возникновения в цепи повторяющихся пульсаций напряжения, вызванных нестабильностью разрядных характеристик промежутков между сближающимися контактами в период, непосредственно предшествующий предварительному пробою. В современных вакуумных выключателях скорости включения контактов в момент их встречи составляют 0,5 — 0,8 м/с.
Оптимальная скорость размыкания контактов должна быть такова, чтобы они за один полупериод промышленной частоты успевали пройти расстояние, равное примерно 50 — 80% полного раствора контактов в отключенном положении. У большинства вакуумных выключателей скорость размыкания контактов составляет 1,6 — 2 м/с.
При конструировании вакуумных выключателей свариванию контактов уделяется особое внимание. В большинстве случаев принято контакты изготавливать из материалов, плохо поддающихся свариванию и образующих сравнительно слабые в механическом отношении сварные соединения, достаточно хрупкие, чтобы их можно было легко разрушить при оперировании выключателем, не повреждая при этом каких-либо его элементов, для обеспечения надежной работы вакуумного выключателя в различных режимах эксплуатации. Для демпфирования ударных нагрузок предусматривают эластичные прокладки, либо сочленяемые узлы содержат металлические элементы, способные упруго деформироваться при соударении (воздушные демпферы).
Основной причиной износа коммутирующих контактов вакуумного выключателя является электрическая эрозия их рабочей поверхности под воздействием дугового разряда; износ контактов из-за чисто механического многократного оперирования выключателя без тока незначителен. Допустимый износ контактов вакуумных дугогасительных камер составляет 3 мм, что вполне соответствует гарантируемому коммутационному ресурсу — до 50 000 отключений номинального тока и до 200 отключений номинального тока отключения.

Читать еще:  Жалюзийный выключатель schneider electric

Устройство и принцип действия вакуумного выключателя

Выключатель состоит из трех полюсов, установленных на металлическом основании, в котором размещены пофазные электромаг­нитные приводы с магнитной защелкой, удерживающей выключатель неограниченно долго во включенном положении после прерывания тока в катушке электромагнита привода. Остальные узлы полюсов размещаются в изоляционном корпусе из прозрачного механически прочного и дугостойкого полимерного материала (лексана), который предохраняет их от возможных в эксплуатации механических повреждений и воздействий электрической дуги тока короткого замыкания. Все три полюса имеют одинаковую конструкцию.

Включение выключателя

Командой на включение от блока управления подается постоянное напряжение на катушку электромаг­нита 9 (смотри рисунок 1).

Рисунок 1 – Полюс вакуумного выключателя

Под действием электромагнитных сил якорь 11 начинает двигаться вверх и через пружину поджатия 6 заставляет двигаться тяговый изоля­тор 5 и подвижный контакт 3, сжимая при этом пружину отключения 7. После замыкания контактов 1 и 3 якорь продолжает двигаться еще 2 мм до упора, сжимая пружину 6 и созда­вая необходимое поджатие между контактами выключателя в вакуумной дугогасительной камере (ВДК). Общий ход якоря составляет 8 мм, а ход подвижного контакта 6 мм. После снятия напряжения якорь остается во включенном положении благодаря остаточной индукции в электромагните 10.

Отключение выключателя

Командой на отключение от блока управления на катушку 9 подается напряжение противоположной поляр­ности, чем при включении. Магнит 10 при этом частично размагничивается, якорь 11 снимается с магнитной защелки и под действием пружин 7 и 6 перемещается совместно с подвиж­ными частями выключателя в отклю­ченное положение. В этом положении они удерживаются силой отключающей пружины 7. Ручное отключение осуществляется воздействием на кнопку ручного отключения, которая через толкатель 15, шарнирно связанный с валом 8, и через кулачок 7 с якорем 12, срывает якорь с магнитной защелки и отключа­ет выключатель.

Конструкцию полюса вакуумного выключателя можно подробно рассмотреть, используя файл «Конструкция полюса ВВ».

Устройство вакуумной дугогасительной камеры

Одним из основных элементов выключателя является вакуумная дугогасительная камера (ВДК), разработанная спе­циалистами предприятия «Таврида Электрик».

ВДК серии TEL выпускается «Таврида Электрик» с применением последних достижений современных технологий. Она имеет малые габариты и массу. Износ контактов при совершении 50000 операций отключения номинального тока не превышает 1 мм.

Конструкция вдк

Корпус ВДК (Рисунок 2) состоит из двух керамических изоляторов 2 и 6 и медного экрана 4, припаиваемого к изоляторам.

Рисунок 2- Разрез вакуумной дугогасительной камеры

Конструктивными особенностями ВДК являются чашеобраз­ная форма керамических изоляторов и сварной сильфон 7, значительно снизившие вес и габариты ВДК.

Сильфон припаивается к изолятору 6 и выводу 8, обеспечи­вая возможность перемещения подвижного контакта 5 без нарушения герметичности ВДК.

На торцевые части неподвижного 3 и подвижного 5 контак­тов припаяны пластины из металлокерамики, обеспечивающие им высокую износостойкость.

Выводы 1 и 8 служат для соединения с выводами выключа­теля. Аксиальное магнитное поле в межконтактном промежутке создается путем выполнения в контактах специальных разре­зов (на рис.4.2 не показаны).

Но можно посмотреть, как это выполнено в ВДК, выпускаемых концерном «Сименс» (Рисунок 3).

Рисунок 3 – Разрезы в контактах вакуумного выключателя

За счет аксиального магнитного поля дуга не концентрируется, а находится в диффузионном состоянии на всей поверхности контактов, что видно на рисунке 4, где приведена фотография дуги.

Рисунок 4- Фотографии дуги между контактами вакуумного выключателя концерна « Сименс»

Это значительно снижает износ контактов, повышает отключающую способ­ность и коммутационный ресурс выключателя.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Вакуумные выключатели

Электрическая прочность вакуумного промежутка во много раз больше, чем воздушного при атмосферном давлении. Это свойство используется в вакуумных дугогасительных камерах КДВ (рис. 44). Рабочие контакты 1 имеют вид полных усеченных конусов с радиальными прорезями. Такая форма контактов при размыкании создает радиальное электродинамическое усилие, заставляющее перемещаться дугу через зазоры 3 на дугогасительные контакты 2. Материал контактов подобран так, чтобы уменьшить количество испаряющегося металла. Вследствие глубокого вакуума (10

6 ) происходит быстрая диффузия заряженных частиц в окружающее пространство, и при первом переходе тока через нуль дуга гаснет.

Подвод тока к контактам осуществляется с помощью медных стержней 4 и 5. Подвижный контакт крепится к верхнему фланцу 6 с помощью сильфона 7 из нержавеющей стали. Металлические экраны 8 и 9 служат для выравнивания электрического поля и для защиты керамического корпуса 10 от напыления паров металла, образующихся при горении дуги. Экран 8 крепится к корпусу ка­меры с помощью кольца 11. Поступательное движение верхнему контакту обеспечивается корпусом 12. Ход подвижного контакта составляет 12 мм.

На основе рассмотренной выше вакуумной дугогасительной камеры выпускаются выключатели напряжением 6— ПО кВ с номинальным током до 3200 А и током отключения до 40 кА.

Вакуумные выключатели 6—10 кВ широко применяются для замены маломасляных и электромагнитных выключателей в ком-

плектных распределительных устройствах, для чего они комплектуются на выкатных тележках 1 (рис. 45).

Дугогасительная камера 7 укреплена на токовыводах в изоляционном каркасе 6 и системой рычагов связана с приводом. При включении сначала происходит заводка пружинно-моторного привода до положения «Готов». После этого подается сигнал на включение на ИДУУ (индукционно-динамическое устройство управления), которое, разряжаясь, сбивает удерживающую

защелку на приводе, пружины поворачивают кулачковый вал который воздействует на рычаг вала выключателя. Вал, поворачиваясь, через систему рычагов и изоляционные тяги 3 воздействует на подвижный контакт КДВ, выключатель включается. 1 Отключение производится кноп­кой отключения 10, которая выбивает удерживающую защелку, а отключающая пружина 13 через систему рычагов возвращает подвижный контакт камеры в отключенное состояние. Управление выключателем может осуществляться вручную или дистанционно. Рассмотренный выключатель может отключать и включать ток КЗ 31,5 кА, полное время отключения 0,04 с, время включения 0,03 с.1 Коммутационный ресурс: число циклов В — tn О номинального тока равно 30000, число циклов В и О тока отключения — 50. Срок службы до среднего ремонта составляет 15 лет.

Читать еще:  Какие есть реостат выключатели

Выключатель ВБП — быстродействующий, устанавливается в ячейках КРУ секционных и на вводах в совокупности с быстродействующим АВР и служит для замены маломасляных выключа­телей, отслуживших свой срок в ячейках КРУ: К-XII, К-ХШ, K-XXVI, К-37, КВЭ, КВС и КСО всех типов.

Для этих же целей освоен выпуск выключателей вакуумных BB-TEL производственным объединением «Таврида-электрик». На рис. 46 показан разрез по одному полюсу и общий вид вакуумного выключателя BB-TEL-10/1000. Выключатель состоит из трех полюсов на одном основании (рис. 46, а). Якори 8приводных электромагнитов соединены между собой валом 11.

В разомкнутом положении контакты выключателя удерживаются отключающей пружиной 9 через тяговый изолятор 5. При подаче сигнала «Вкл» подается питание в катушку электромагнита 10; якорь 8, сжимая отключающую пружину, перемещается вверх вместе стяговым изолятором и подвижным контактом 3, который замыкается. В это время кольцевой магнит запасает магнитную энергию, необходимую для удержания выключателя во включенном положении, а катушка 10 постепенно обесточивается, после чего привод оказывается подготовленным к операции отключения.

Во включенном положении выключатель удерживается силой магнитного притяжения якоря 8 к кольцевому магниту 7 так на­зываемой «магнитной защелкой», при этом энергии из внешней цепи не потребляется.

Рис. 45. Выключатель вакуумный ВБП-С-10-31,5/1600 УЗ:

1 — выкатная тележка; 2 — рама; 3 — изоляционные тяги; 4 — узел поджатая; 5— токовыводы; 6 — изоляционный каркас; 7 — вакуумная дугогасительная камера (КДВ); 8 — пружинно-моторный привод; 9 — кулачковый вал привода; 10 — кнопка отключения; 11 — блок защелок; 12 — блок сигнализации; 13 — отключающая пружина; 14 — буфер; 15 — вал выключателя; 16 — индукционно-динамическое устройство управления (ИДУУ)

Рис. 46. Вакуумный выключатель BB-TEL-11000:

а — конструктивная схема полюса: 1 — неподвижный контакт ВДК; 2 — вакуум­ная камера (ВДК); 3 — подвижный контакт ВДК; 4 — гибкий токосъем; 5 — тяговый изолятор; 6 — пружина поджатая; 7 — кольцевой магнит; 8 — якорь; 9— отключающая пружина; 10— катушка; 11 — вал; 12— постоянный магнит; 13 — герконы (контакты для внешних вспомогательных цепей);

б — общий вид выключателя: 1, 2— подключение главных цепей; 3 — кнопка ручного отключе­ния; 4 — заземление; 5 — подключение вторичных цепей

При подаче сигнала «Откл» блок управления подает импульс противоположного направления в катушку 10, размагничивая магнит и снимая привод с магнитной защелки. Под действием пружин 6 и 9 якорь 8 перемещается вниз вместе с тяговым изолятором и подвижным контактом 3, выключатель отключается. Возможно ручное отключение кнопкой 3 (рис. 46, б).

Выключатели данной серии применяются для замены выключателей в ячейках КРУ, а также для вновь разрабатываемых камер КСО и КРН.

Вакуумные выключатели напряжением 110 кВ в каждом полюсе имеют четыре последовательно соединенные дугогасительные камеры КДВ, установленные на опорных изоляторах. Для равномерного распределения напряжения по разрывам применяются емкостные делители напряжения. Электромагнитный привод обеспечивает дистанционное управление выключателем.

Вакуумные выключатели устанавливаются для управления трансформаторами сталеплавильных печей, тяговых подстанций, насосных, на мощных экскаваторах. Отключение мощных синхронных двигателей вызывает срез тока при быстром разрыве цепи, отключение малых индуктивных токов может привести к перенапряжению, поэтому вакуумные выключатели снабжаются встроенными ограничителями перенапряжений или предусматривается установка ОПН (ограничитель перенапряжения).

Для замены выключателей, выработавших коммутационный ресурс, фирма АББ поставляет вакуумный выключатель VM2GT, который может устанавливаться на выкатных тележках КРУ (К-104, КМВ, КРУ2-10, К-ХШ).

Достоинства вакуумных выключателей: простота конструкции, высокая степень надежности, высокая коммутационная износостойкость, малые размеры, пожаро- и взрывобезопасность, отсутствие загрязнения окружающей среды, малые эксплуатационные расходы.

Недостатки вакуумных выключателей: сравнительно небольшие номинальные токи и токи отключения, возможность коммутационных

|следующая лекция ==>
Электромагнитные выключатели|Элегазовые выключатели

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Гашение дуги в вакуумных выключателях

Электрическая прочность вакуумного промежутка во много раз боль­ше, чем воздушного промежутка при атмосферном давлении. Это свойство используется в вакуумных дугогасительных камерах. Ра­бочие контакты имеют вид полых усеченных конусов с радиальными прорезями. Такая форма контактов при размыкании создает радиальное электродинамическое усилие, действующее на возникающую дугу и застав­ляющее перемещаться ее через зазоры на дугогасительные контакты. Контакты представляют собой диски, разрезанные спиральными прорезя­ми на три сектора, по которым движется дуга. Материал контактов по­добран так, чтобы уменьшить количество испаряющегося металла. Вслед­ствие глубокого вакуума происходит быстрая диффузия заряженных частиц в окружающее про­странство и при первом переходе тока через нуль дуга гаснет. Подвод тока к контактам осуществляется с помощью медных стержней. Подвижный контакт крепится к верхнему фланцу с помощью сильфона из нержавеющей стали. Сильфон служит для обеспечения герметичности вакуумной камеры. Металлические экраны служат для выравнивания электрического поля и для защиты керамического корпуса от попадания паров металла, образующихся при гашении дуги.

Магнитное дутье, как вариант гашение дуги

Магнитное дутье применяется в электромагнитных выключателях. Щелевая дугогасящая камера из жаропрочного материала – основной элемент электромагнитных выключателей. Магнитное дутье, как правило, создается с помощью электромагнита, который включается последовательно в контур дуги. За счет него электрическая дуга в выключателе растягивается, охлаждается и гаснет.

Многократный разрыв цепи электрической цепи

Этот способ гашения дуги, как правило, применяется одновременно свыше перечисленными, при коммутации высоких напряжений, когда отключение больших токов становится нетривиальной задачей. За счет многократного разрыва дуги с помощью нескольких дугогасящих устройств, достигается кратное снижение напряжения в каждом из них. Равномерное распределение напряжения на каждый разрыв достигается за счет активных сопротивлений или емкостей, включаемым параллельно основным контактам выключателя.

Контрольные вопросы:

1. Условия возникновения и гашения дуги.

2. Способы гашения дуги до 1 кВ.

3. Способы гашения дуги выше 1 кВ.

4. Необходимость гашения дуги.

Лабораторная работа №7

Конструкция разъединителей

Цель: изучить назначение, устройство, принцип действия, технические характеристики, область применения разъединителей.

Подготовка к работе:

1. Пройти инструктаж по технике безопасности на рабочем месте.

2. Изучить назначение и конструкцию разъединителей и их основных узлов. Взаимодействие элементов разъединителя во время работы. Основные технические параметры разъединителей.

3. Записать основные технические параметры с указанием диапазона значений для заданного типа разъединителя. Расшифровка условного обозначения разъединителя. Отличительные особенности и область применения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector